Розроблення системи автоматичного керування мікрокліматом в інкубаторі із використанням комплексу технічних засобів Schneider Electric

Abstract

У роботі проведено аналіз технологічного процесу інкубації яєць та особливостей функціонування сучасних інкубаторів. Досліджено вплив параметрів мікроклімату на ефективність інкубації та якість виведення молодняка птиці. Виконано аналіз існуючих систем автоматичного керування інкубаторами та обґрунтовано доцільність використання програмованих логічних контролерів Schneider Electric для автоматизації процесу. Бакалаврська кваліфікаційна робота розміщена на 84 сторінках машинописного тексту, містить 10 таблиць, 28 рисунків та 1 додаток. У вступі обґрунтовано актуальність теми дослідження, визначено мету та завдання роботи, об’єкт і предмет дослідження, а також практичне значення розроблюваної системи автоматичного керування. У першому розділі виконано аналіз системи керування мікрокліматом в інкубаторі, наведено технічний опис інкубатора, розглянуто технологічний процес інкубації яєць, проведено інформаційний аналіз технологічного об’єкта керування, досліджено існуючі системи керування інкубаторами та розроблено функціональну схему автоматизації технологічного процесу. У другому розділі побудовано та досліджено математичну модель інкубатора як об’єкта регулювання. Отримано перехідні характеристики та передаточні функції каналів температури і вологості, виконано аналіз динамічних властивостей об’єкта та підготовлено математичну основу для синтезу системи автоматичного керування. У третьому розділі обґрунтовано вибір технічних засобів автоматизації, розроблено структурно-функціональну схему системи автоматичного керування, досліджено передаточні функції технічних засобів, виконано аналіз розімкненої та замкненої систем керування, обґрунтовано вибір алгоритму регулювання, проведено синтез ПІД-регулятора та перевірку системи на якість і стійкість. У четвертому розділі виконано реалізацію алгоритму керування на програмованому логічному контролері Schneider Electric Modicon M241, розроблено електричну принципову схему, схему електричних з'єднань та підключень, загальний вигляд щита керування, а також проведено вибір автоматичних вимикачів, електромагнітних пускачів, проміжних реле, проводів і кабелів для побудови системи автоматизації. У п’ятому розділі проведено техніко-економічне обґрунтування розробленої системи автоматичного керування мікрокліматом в інкубаторі. Виконано розрахунок капітальних вкладень та річних експлуатаційних витрат, визначено показники економічної ефективності та оцінено доцільність впровадження розробленої системи в практичну експлуатацію. У висновках узагальнено результати проведених досліджень, підтверджено ефективність використання програмованого логічного контролера Schneider Electric Modicon M241 для автоматичного керування мікрокліматом інкубатора та наведено рекомендації щодо практичного впровадження розробленої системи.